• 제목/요약/키워드: 이질성 척도

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비정상성 지역빈도해석을 위한 지역구분에 따른 이질성 척도 검토 (Investigation of Heterogeneity Measure for Nonstationary Regional Frequency Analysis)

  • 안현준;신주영;정태호;허준행
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.340-340
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    • 2018
  • 전 세계적으로 기후변화로 인해 나타나는 이상기후의 영향을 고려하기 위해서 수문빈도해석분야에서는 비정상성 빈도해석에 관한 연구가 활발히 진행 중이다. 자료의 비정상성을 고려하여 빈도해석을 수행하는 방법은 다양하게 연구되어오고 있는데, 그중 시간에 따른 자료의 변화를 고려할 수 있도록 기존 모형의 매개변수에 시간을 고려할 수 있는 변수를 더하여 모형을 구축하는 기법이 비정상성 빈도해석기법으로 널리 활용되고 있다. 한편, 이러한 비정상성 가정에 관련한 연구들은 주로 지점빈도해석 기법을 중심으로 개발되어왔을 뿐, 아직 지역빈도해석기법을 대상으로 시도된 비정상성 연구는 미비한 실정이다. 지역빈도해석은 수문학적 동질지역이라는 가정을 바탕으로 표본의 확장을 통해 지점빈도해석보다 비교적 안정적인 빈도해석을 수행할 수 있는 기법으로 널리 알려져 있다. 따라서 지역빈도해석에서 수문학적 동질지역의 구분은 지역빈도해석 절차 중 가장 중요한 절차라고 할 수 있다. 이러한 수문학적 동질지역 구분을 위해서는 지점별로 가지고 있는 위치 정보나 수문 자료의 통계값과 같은 해당 지점을 대표할 수 있는 인자들이 필요하다. 본 연구에서는 모의실험을 통해 경향성이 나타나는 가상의 지점 자료를 생성한 뒤, 지역구분을 통해 자료의 비정상성이 나타나는 지역의 지역구분 결과를 살펴보고 이질성 척도(heterogenity measure)를 산정하였다. 이를 바탕으로 비정상성 지역빈도해석에서 이질성 척도의 적용성을 검토하고자 한다. 본 연구의 결과는 추후 기후변화의 영향이 나타나는 수문학적 동질 및 비 동질지역의 분석 및 비정상성 지역빈도해석을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

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Self-organizing map을 이용한 강우 지역빈도해석의 지역구분 및 적용성 검토 (Assessing applicability of self-organizing map for regional rainfall frequency analysis in South Korea)

  • 안현준;신주영;정창삼;허준행
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제51권5호
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    • pp.383-393
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    • 2018
  • 지역빈도해석은 대상 지점과 수문학적 동질성을 만족하는 주변 지점을 하나의 지역으로 보고 빈도해석을 수행하는 방법이다. 따라서 동질한 지역의 구분은 지역빈도해석에 있어서 가장 중요한 가정이라고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 인공신경망 기법중 하나인 자기조직화지도(self-organizing map, SOM) 기법을 활용하여 강우 지역빈도해석을 위한 동질 강수 지역을 구분하였다. 지역구분 인자로는 지형 정보와 시 단위 강우 자료를 활용하였다. 최적 SOM 지도 구성을 위해 정량적 오차와 위상관계 오차를 활용하였다. 그 결과 $7{\times}6$ 배열의 42개의 노드를 갖는 모형을 선정하였고 최종적으로 강우 지역빈도해석을 위해 6개의 군집으로 구분하였다. 동질성 검토 결과 6개의 군집 모두 동질한 지역으로 나타났으며 기존의 유사하게 구분된 지역들과 이질성 척도를 비교하였을 때 좀 더 안정적인 지역 구분결과를 나타내는 것을 확인하였다.

다변량 L-moment를 이용한 이변량 강우빈도해석에서 수문학적 동질지역 선정 (Hydrological homogeneous region delineation for bivariate frequency analysis of extreme rainfalls in Korea)

  • 신주영;정창삼;주경원;허준행
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제51권1호
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    • pp.49-60
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    • 2018
  • 다변량 지역빈도해석은 기존에 사용되어온 다변량 빈도해석과 지역빈도해석의 장점을 가지고 있는 방법으로 다양한 변수를 고려함으로써 수문현상에 대하여 많은 정보를 얻을 수 있다. 현재까지는 우리나라의 수문자료를 이용하여 다변량 지역빈도해석이 시도된 적이 없어 국내의 수문자료를 대상으로 다변량 지역빈도해석의 적용성을 검토할 필요가 있다. 본 연구에서는 다변량 지역빈도해석의 수문학적 동질지역을 설정하는 단계에 집중하여 이변량 수문자료인 연최대 강우량-지속기간 자료에 대하여 수문학적 동질지역을 설정하였다. 이변량 지역빈도해석에서 사용되는 지역구분방법의 한국의 연최대 강우량-지속기간 자료에 대한 적용성을 평가하였고 그 특성을 분석하였다. 기상청 71개 지점에 대하여 분석을 실시하였다. 군집해석방법으로는 K-medoid 방법을 적용하였고, 불일치 척도와 이질성 척도를 이용하여 지역구분이 적절히 되었는지를 판정하였다. 군집해석 결과 한국은 총 5개의 지역으로 나누어지며, 두 지역을 제외하고는 지역 내 모든 지점의 불일치 척도가 기준치 이하인 것으로 나타났다. 자료연수가 짧은 지점에서 불일치 척도가 높게 나오는 것을 확인하였다. 구분된 모든 지역은 지역 내 지점들의 자료들이 동질한 것으로 나타났고 각 지점간의 상관성이 매우 높은 것으로 나타났다.

웹 객체 크기 이질성 기반의 웹 캐시 대체 기법의 설계와 성능 평가 (A Design and Performance Analysis of Web Cache Replacement Policy Based on the Size Heterogeneity of the Web Object)

  • 나윤지;고일석;조동욱
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제12C권3호
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    • pp.443-448
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    • 2005
  • 웹 캐시의 효율적인 사용은 웹기반 시스템의 효율성을 판단하는 중요한 척도가 되고 있다. 캐시의 성능은 한정된 공간에서 객체를 동적으로 관리하는 대체 알고리즘에 크게 영향을 받는다. 본 연구에서는 웹기반 시스템의 효율을 높이기 위한 웹 캐싱 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 분할 영역에 대해 웹 객체의 크기 참조 특성과 이질성을 고려하도록 설계되었다. 또한 실험 환경에서 제안 알고리즘이 기존의 대체 알고리즘을 비교하여, $15\%$ 이상 성능이 향상되었음을 확인하였다.

공공서비스의 이질성 정도에 따른 고객마족혀엉과정 차이에 관한 연구 (A Study of the Moderating Role of Heterogeneity in the Process of Customer Satisfaction Formation on Public Services)

  • 김영구;김경환;하영철
    • 마케팅과학연구
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    • 제8권
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    • pp.207-232
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    • 2001
  • 본 연구는 고객만족에 있어서 전통적인 기대불일치 패러다임이 상황에 따라 변할 수 있다 라는 연구에 근거하여 고려되어 질 수 있는 상황을 밝혀보고자 하는 생각에서 출발하였다. 서비스의 주요 특징중의 하나인 이질성을 주요 상황으로 채택한 본 연구는 대상에 있어서도 공공서비스의 경우로 특정시켜 논의를 진행시켰다 SERVQUAL이 공공서비스에서도 서비스 품질을 측정할 수 있는 측정척도로써 사용 가능하다는 연구를 근거로 SERVQUAL의 차원을 이용하여 공공서비스의 기대, 성과, 불일치, 만족에 대한 측정을 하여 전통적인 기대불일치 패러다임이 공공서비스에도 적용되는지를 고찰했고, 다 항목으로 이질성의 지각정도를 측정 하여 이질성을 높게 느끼는 집단과 낮게 느끼는 집단간에 비교를 롱하여 이질성이 고객만족 형성과정에 영향을 미치는지를 검증해 보았다. 본 연구에서 이론적으로 검토되고 개발된 모형은 실증모형을 통해 각 구성개념들로 측정 되어 제시한 가설을 검증하는 근거로 사용되었다. 이 과정에서 변수간 다수의 인과관계를 동시에 고려하고, 또 이를 잠재요인과 연관하여 해석하는데 유용하게 쓰여지는 LISREL(공변 량구조분석) 모형에 의해 실증적으로 이론모형과 측정변수들이 검증되었다. 본 연구 결과 우리는 다음과 같은 점을 발견하였다. 첫째, 상황에 따라 고객만족형성과정 이 다르다는 것을 발견하였다. 이는 전통적으로 고객만족형성과정이 기대불일치 패러다임에 따라 설명되어 온 것에 대하여 상황 요인이 선행변수로 고려되어야 할 필요가 있다는 것이다. 둘째, 이러한 상황요인으로 우리는 서비스의 주요 특징 중의 하나인 이질성을 선행변수 로 고려하였는데 고객의 서비스 이질성 지각 정도에 따라 고객만족형성과정이 차이가 남을 발견하였다. 셋째, 우리는 공공서비스에도 이와 같은 고객만족형성과정이 적용될 수 있음을 발견하였다.

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몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 지역빈도해석 기법의 성능 분석: 홍수지수법과 인공신경망 모델 (The assessment of performances of regional frequency models using Monte Carlo simulation: Index flood method and artificial neural network model)

  • 이주형;서미루;박재현;허준행
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.156-156
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    • 2021
  • 본 연구는 지역빈도해석을 기반으로한 인공신경망 모델과 기존에 널리 사용되는 방법인 홍수지수법의 성능을 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 평가하였다. 컴퓨터 기술이 발달함에 따라 인공지능에 대한 접근성이 좋아지며 수문학을 포함한 다양한 분야에 적용되고 있다. 인공지능을 이용하여 강수량 및 유량 등 다양한 수문자료에 대한 예측이 이루어지고 있으나 빈도해석에 관한 연구는 비교적 적다. 본 연구에서 사용된 인공 지능 모델은 대상 지점의 지형학적 자료와 수문학적 자료를 이용하여 인공신경망을 통해 지점의 확률강우량(QRT-ANN) 및 확률분포형의 매개변수 (PRT-ANN)를 추정한다. 지형학적 자료로는 위도, 경도 그리고 고도가 사용되었으며 수문학적 자료로는 대상 지점의 최근 30년 일일연최대강우량을 사용하였다. 지역빈도해석의 정확도는 지역 내 통계적 특성이 비슷한 지점들이 포함되면 될수록 높아진다. 통계적 특성으로는 불일치 척도, 이질성 척도, 적합성 척도가 있으며 다양한 조건의 통계적 특성에 따른 세 개의 지역빈도해석 방법의 성능을 평가하고자 하였다. 대상 지역 내 n개의 지점이 있다고 가정하였을 때, 홍수지수법의 경우 n-1개의 지점으로 추정한 지역 성장곡선을 이용하여 나머지 1개 지점의 확률강우량을 산정할 수 있으며 인공신경망 모델들 또한 n-1개 지점들의 자료를 이용하여 모델을 구축한 뒤 나머지 지점의 확률강우량 및 확률분포형의 매개변수를 예측할 수 있다. PRT-ANN의 경우 예측된 매개변수를 이용하여 확률강우량을 산정하며 시뮬레이션 시행마다 발생시킨 자료의 지점빈도해석 결과에 대한 나머지 세 방법의 평균 제곱근 상대오차 (Relative root mean square error, RRMSE)를 계산하였다. 몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 성능 분석을 통하여 관측값의 다양한 통계적 특성에 맞는 지역빈도해석 방법을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

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Index Flood법과 Netmax법을 이용한 지역빈도해석의 비교 연구 (Comparative Study on Regional Frequency Analysis Using Index Flood Method and Netmax Method)

  • 김지훈;김경덕;허준행
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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    • pp.1132-1136
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    • 2004
  • 본 논문은 지금까지의 지점빈도해석의 약점을 보완하기 위하여 지역화의 개념을 사용한 지역빈도해석의 방법에 관한 연구이다. 지점빈도해석은 수문자료의 관측기간이 짧은 경우 정확도에 문제를 발생시킬 수 있으므로, 지점 내 충분한 수의 자료 확보가 선행되어야 한다. 반면 지역빈도해석의 경우 우리나라와 같이 자료의 수가 부족한 경우에도 효율적이고 안정적인 확률수문량을 산정할 수 있다. 본 연구에서는 한강유역의 강우자료 선별을 통해 신뢰성 있는 자료를 구축한 훈, L-모멘트기법과 Netmax법을 사용한 지역빈도해석을 각각 실시하여 기존의 방법으로 산정한 수문량과 비교${\cdot}$분석하였다. 지역빈도해석의 결과 남한강 유역은 이질성 척도가 큰 것으로 판명되어 남한강 유역의 경우 지역적인 세분화가 필요한 것으로 나타났다. Netmax를 이용하여 산정된 수문량은 L-모멘트법과 지점빈도해석 그리고 확률강우량도에 의해 산정된 값에 비하여 과소추정 되었다 지역적 특수성을 고려하지 않고 형성된 네트워크는 지역적으로 세분화가 필요한 지역에 대하여서 좋지 않은 결과를 보여주는 것으로 나타났다.

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다변량 분석 기법을 활용한 동질 지역 구분 (Identification of Homogeneous Regions based on Multivariate Techniques)

  • 남우성;김태순;허준행
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1568-1572
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    • 2007
  • 지역빈도해석은 우리나라와 같이 자료 기간이 짧은 경우 지점빈도해석보다 더 정확한 확률강우량을 산정할 수 있는 기법이다. 지역빈도해석을 통한 확률강우량 산정 결과는 수문학적으로 동질한 지역의 구분 결과에 따라 달라진다. 지역을 구분할 때에는 강우에 영향을 미치는 다양한 변수들이 사용될 수 있다. 변수의 유형과 개수가 지역 구분의 효율성을 좌우하기 때문에 활용 가능한 모든 변수들의 정보를 요약할 수 있는 변수들을 선택하는 것이 지역 구분의 효율성 면에서 유리하다고 할 수 있다. 이런 면에서 지역 구분의 효율성을 증대시킬 목적으로 다변량 분석 기법이 활용될 수 있다. 본 연구에서는 주성분 분석, 요인 분석, Procrustes analysis와 같은 다변량 분석 기법을 활용하여 42개의 강우 관련 변수들을 33개의 변수로 줄일 수 있었다. 분석 결과 변수 개수 감소로 인한 정보 손실은 크지 않은 것으로 나타났다. 따라서 이러한 기법에 의한 변수 차원의 축소는 지역 구분의 효율성 향상에 기여할 수 있는 것으로 판단된다. 선정된 변수들을 바탕으로 군집해석을 수행하여 지역을 구분하였고, L-모멘트에 근거한 이질성척도(H)를 활용하여 구분된 지역의 동질성을 검토하였다. 또한 L-모멘트에 근거한 적합성 척도(Z)를 적용하여 구분된 지역에 적합한 확률분포형을 선정하였고, 선정된 적정 확률분포형을 바탕으로 각 지역에 대한 성장 곡선(growth curve)을 유도하였다.

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영상분할 결과 평가 방법의 적용성 비교 분석 (Comparative Analysis of Evaluation Methods for Image Segmentation Results)

  • 서원우;이규성
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.257-274
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    • 2021
  • 고해상도 원격탐사 영상의 객체기반 분석에서 영상분할의 결과는 매우 중요한 부분이지만, 영상분할품질의 평가는 간과되고 있다. 본 연구에서는 영상분할의 최적 매개변수를 구하기 위한 실용적이고 효율적인 방법을 제시하고자 한다. 영상분할 평가는 크게 무감독 평가, 감독 평가, 그리고 시각적 판독에 의한 정성적 평가로 나눈다. 인천대공원 무인기 다중분광영상에서 추출한 도시 지역과 산림을 대상으로 세 가지 영상분할 평가 방법을 비교하였다. 영상분할 평가 방법은 계산 및 적용의 효율성에 따라 차이가 있지만, 표본영상에 대한 평가 결과 도출된 최적의 매개변수는 세 평가 방법에서 거의 동일하게 나타났다. 영상분할 평가를 통하여 도출된 최적의 매개변수는 도시영상과 산림영상에서 다르게 나타났다. 세 가지 조각 내부변이 척도(V, WV, COV)와 세 가지 조각간 이질성 척도(MI, BSH, DTNP)의 조합을 적용한 무감독 평가로 선정한 최적의 매개변수는 거의 같았다. 무감독 평가를 위한 척도마다 처리 과정의 난이도는 다르지만, 실험에 적용된 여러 종류의 척도는 대부분 동일한 성능을 보여주었다. 감독 평가 방법은 참조자료를 구성하는 과정에서 분석자의 주관으로 편향될 가능성이 있지만, 특정 공간객체를 탐지하는 데 간편하게 적용할 수 있다. 정성적 평가는 무감독 및 감독 평가 결과와 일치했다.

중국 소흥안령 활엽수-잣나무 혼효림에서의 산겨릅나무의 공간분포 양상 (Spatial Pattern of Acer tegmentosum in the Mixed Broadleaved-Korean Pine Forest of Xiaoxing'an Mountains, China)

  • 김광택;려여;이지굉;김지홍
    • 한국산림과학회지
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    • 제96권6호
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    • pp.730-736
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    • 2007
  • 생육환경의 이질성은 수목의 개체군 구조와 동태, 군락의 구성 및 종다양성 유지에 중요한 역할을 한다. 이 연구는 미세지형이 활엽수-잣나무 혼효림에서의 산겨릅나무 개체군의 공간분포에 미치는 영향과 공간분포 양상을 검토하기 위하여 9 ha의 영구 표본구에 있는 유묘, 치수, 살아있는 성숙목과 고사목에 대하여 공간분포 특성을 분석하였다. 그 결과 사면경사에 있어서 산겨릅나무는 비교적 완만한 경사를 선호하였다. 사면 방향별 유묘의 밀도는 차이가 없었고, 치수, 살아 있는 성숙목, 고사목의 밀도는 서향, 동남향에서 높게 나타났다. 살아있는 성숙목의 경우, 150 m 이내의 모든 척도에서 집락분포를 하고 있으며, 척도 30 m에서 최고값을 보였고, 고사목은 111 m 이내에서는 집락분포를 하고. 척도 72 m에서 최고값을 보이고 있으며, 111 m보다 큰 척도에서는 무작위분포를 하고 있었다(P < 0.01). 산겨릅나무의 생육단계별 발생 유사성에 있어서 유묘는 치수와 고도의 정의 상관관계, 치수는 살아 있는 성숙목과 고도의 정의 상관관계, 살아 있는 성숙목은 죽은 성숙목과 고도의 정의 상관관계가 있어 (P < 0.01), 생활사 하위 단계의 발생은 상위단계와 고도의 정의 상관관계가 있음을 알 수 있었다.